1、专题06 质量和密度一、单项选择题1.（2020山东省枣庄市)只测一次，要求较准确的测出90cm3的酒精，请你在下列四种规格的量筒中，选出适当的量筒（）A. 量程是100mL，分度值是1mLB. 量程是200mL，分度值是2mLC. 量程是50mL，分度值是1mLD. 量程是50mL，分度值是2mL【答案】A【解析】【详解】要求较准确的测出90cm3的酒精，则所选的量筒量程不能比被测液体小，故CD不符合题意；所选测量工具分度值越小，测量结果越精确，故A符合题意，B不符合题意。故选A。2.（2020湖北省荆州市)小兰同学周末在荆州关公义园游玩时，拾到一块彩色的小石块。为了测量小石块的密度（不考虑
2、小石块吸水），小兰在实验室进行了如下操作将水平台上的天平游码归零后调节平衡螺母，待指针在分度盘中线两侧等幅摆动时开始测小石块的质量小石块的质量如图甲；小石块的体积如图乙和丙。下列说法正确的是（）A. 当指针在分度盘中线两侧等幅摆动时，小兰就开始测量，其操作是合理的B. 小石块在托盘中静止时，所受支持力和对托盘的压力是一对平衡力C. 小石块的密度是2.1103kg/cm3D. 如果小兰利用现有器材先测体积，再测质量，仍然可以精确测出小石块的密度【答案】A【解析】【详解】A当指针在分度盘中线两侧等幅摆动时，天平是平衡的，小兰开始测量，其操作是合理的，故A项正确；B小石块在托盘中静止时，所受支持力和
3、对托盘的压力是一对相互作用力，故B项错误；C有图可知，小石块的质量为21g，体积为10cm3，所以小石块的密度是故C项错误；D如果小兰利用现有器材先测体积，再测质量，会因为石头上占有水，导致测量的质量偏大，密度偏大，不能精确测量小石块的密度，故D项错误。故选A。3.（2020湖北省鄂州市)一艘船将一箱质量为100kg的科研器材从赤道运送到南极，在运送的过程中物体没有损失。则物体的质量将（）A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定【答案】C【解析】【详解】质量是指所含物质的多少，不随空间位置、状态、环境温度等因素的改变而改变，故ABD错误，C正确。故选C。二、填空题4.（2020江苏省盐城市
4、)学习了密度知识后，小明想知道橡皮的密度。如图所示，他用调节好的托盘天平测出橡皮的质量为_g，再用量筒测出橡皮的体积为10cm3，则橡皮的密度为_g/cm3。橡皮的硬度比钢尺_。【答案】 (1). 21.2 (2).2.12 (3). 小【解析】【详解】12由图可知，橡皮的质量为m=20g+1.2g=21.2g橡皮的密度3由生活经验可知，橡皮的硬度小，钢尺的硬度大。5.（2020广东省）天平平衡时，放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示，所测物体的质量为_g。【答案】 (2). 34【解析】【详解】2由乙图知，游标的分度值为0.2g，所测物体的质量为6.（2020黑龙江省绥化市)某同学用天
5、平测得物体的质量是7.5g，将物体放入量筒前后，量筒的示数如图所示，则物体的体积是_cm3，物体的密度是_kg/m3。【答案】 (1). 5 (2).1.5103【解析】【详解】12物体的体积V=30mL-25mL=5mL=5cm3物体的密度=1.5g/cm3=1.5103kg/m3三、实验解答题7.（2020江西省)请你应用所学的物理知识解答下列问题(1)如图所示的量筒，其测量范围是_mL，量筒中液体的体积为_mL；【答案】 (1). 0100 (2).65【解析】【详解】(1)12图中量筒的测量范围是0-100mL，一个大格表示25mL，里面有5个小格，一个小格表示5mL，即分度值为5mL
6、，因此液体的体积为65mL。8.（2020宁夏)75%的医用酒精可以有效灭活新型冠状病毒，小刚从网上购置了两瓶某品牌75%的医用酒精，说明书如图甲所示，小刚查到75%的医用酒精密度为0.87g/cm3，于是想通过测量该酒精的密度来鉴定其产品是否合格 (1)小刚取适量该酒精进行实验为使测量结果更准确，以下实验操作步骤合理顺序是_（用字母表示）A.计算酒精的密度B.用天平测出烧杯的质量52.4gC.在烧杯中盛适量的酒精，用天平测出酒精和烧杯的总质量D.调节天平平衡E.将烧杯中的酒精倒入量筒中，读出其体积，如图乙所示测量酒精和烧杯总质量时，砝码和游码的位置如图丙所示，则总质量为_g，该酒精的密度是_
7、根据测量结果，小刚能否鉴定该产品是否合格？并说明理由_(2)在学完浮力的知识后，小刚又想到可以利用弹簧测力计，水烧杯细线和小石块来测量该酒精的密度，实验操作步骤如下a.用细线将小石块绑好，挂在弹簧测力计下，读出测力计示数F1b.在烧杯中倒入适量的水，将小石块挂在弹簧测力计下使其浸没在水中，读出测力计示数F2c.算出小石块的体积V石d.在擦干水的烧杯中倒入适量的酒精，将已擦干的小石块挂在弹簧测力计下，使其浸没在酒精中，读出测力计示数F3根据上述操作步骤，请你帮助小刚推导出该酒精密度的表达式_（表达式用测量量的字母表示，水的密度用表示，推导过程要有必要的文字说明）【答案】 (1). DCEBA (
8、2).105.2 (3).0.88g/cm3 (4). 根据测量结果，小刚能鉴定该产品是合格的，理由是：在实验误差允许范围内，该酒精密度的测量值0.88g/cm3与75%的医用酒精密度为0.87g/cm3的标准相符合 (5). 水【解析】【详解】(1)1234为使测量结果更准确，实验操作步骤合理顺序是：DCEBA；测量酒精和烧杯总质量时，砝码和游码的位置如图丙所示，则总质量为105.2g，所以酒精的质量为m=105.2g-52.4g=52.8g由图乙知酒精的体积为60cm3，所以酒精的密度为=0.88g/cm3根据测量结果，小刚能鉴定该产品是合格的，理由是：在实验误差允许范围内，该酒精密度的测
9、量值0.88g/cm3与75%的医用酒精密度为0.87g/cm3的标准相符合。(2)5小石块在水中的浮力为F水=F1-F2=水gV排=水gV石小石块的体积为V石=小石块在酒精中的浮力为F酒=F1-F3=gV排=gV石=g所以酒精的密度为=水9.（2020湖北省孝感市)为了测定某种液体的密度，同学们分成两组分别进行实验。(1)第一小组同学用到的实验器材有天平、量筒、烧杯等，她们的操作步骤如下：首先将天平放置于水平桌面上，观察到天平是_（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆；将游码放到标尺左端的零刻度线处，发现天平分度盘的指针如图甲所示，此时应将平衡螺母向_（选填“左”或“右”）调节，直至天平横
10、梁平衡；将待测液体倒入空烧杯中，用天平测量出烧杯和待测液体的总质量m1=92.6g，然后将烧杯中适量的待测液体倒入空量筒中，如图乙所示，则量筒中待测液体的体积为V=_ mL，再次用天平测量出烧杯和剩下待测液体的总质量m2=59.8g，则量筒中待测液体的质量为_g；通过以上步骤，测得这种待测液体密度为_kg/m3；(2)第二小组同学用到的实验器材有弹簧测力计、烧杯、细线、体积为V0的物体等，他们的方法如下：将物体用细线挂在弹簧测力计下，如图丙所示，静止时弹簧测力计的示数为F1；然后将弹簧测力计下的物体浸没到装有待测液体的烧杯中，如图丁所示，静止时弹簧测力计的示数为F2；该组同学测出待测液体密度的
11、表达式为=_（请用F1、F2、V0、g表示）。【答案】 (1). 等臂 (2). 右 (3). 40 (4).32.8 (5).0.82103 (6).【解析】【详解】(1)1天平看做杠杆，其支点在天平刀口，使用天平称量前，使横梁在水平位置平衡，因为动力臂等于阻力臂，所以天平是等臂杠杆。2如图甲所示，指针指在分度盘的左侧，说明左侧重，应将平衡螺母向右调节。3如图乙，之间有10个格，一个格表示1mL，即量筒的分度值是1mL，量筒内液体体积读数40mL。4量筒中待测液体的质量为5待测液体的密度为(2)6物体浸没到待测液体的烧杯中，所以物体受到的浮力根据阿基米德原理则10.（2020江西省)【实验名
12、称】用天平量筒测量小石块的密度【实验设计】如下图所示，是小普同学设计的两种测量小石块密度的方案（操作步骤按照示意图中的顺序进行）你认为方案_测量误差会较大，原因是_；【进行实验】小晟同学进行了实验，测出了相关物理量，计算出了石块的密度，以下是他测量小石块质量的实验片段：将天平放在_台上，把游码移到标尺左端的零刻度线处，发现指针指在分度盘中线的左侧，再向右调节_直至天平水平平衡；在左盘放被测小石块，在右盘从大到小加减砝码，当加到最小的砝码后，观察到指针静止在如下图所示的位置，接下来的操作是_，直至天平水平平衡；读出小石块的质量【实验数据】测出所有相关物理量，并将实验数据记录在下面表格内，计算出石
13、块的密度，请你将表格中处的内容补充完整石块的质量m/g_石块的体积V/cm3石块的密度【答案】 (1). 一 (2). 石块从量筒中取出会沾上水，测得石块的质量偏大 (3). 水平 (4). 平衡螺母 (5). 移动游码 (6). 水的体积V1/cm3 (7). 水和石块的总体积V2/cm3【解析】【详解】12由图可知，方案一中先测石块的体积，后测量石块的质量，这样石块从量筒中取出会沾上水，测得石块的质量偏大，导致石块的密度偏大。方案二中先测石块的质量，后测量石块的体积，这样石块密度的误差较小。34调节托盘天平，将天平放在水平台上，指针指在分度盘中线的左侧，向右调平衡螺母，使指针指在分度盘的中
14、线处。5左盘放被测小石块，在右盘从大到小加减砝码，当加到最小的砝码后，指针偏左，说明质量较小，需要移动游码，调节天平平衡。67用排水法测量石块的体积，表格中需要有水的体积V1/cm3，水和石块的总体积V2/cm3。11.（2020辽宁省丹东市)小明用天平和量筒测量一个外形不规则且不溶于水的固体的密度（已知该固体的密度小于水的密度）。(1)测量过程如下：将天平放在水平桌面上，把游码调至标尺左端的零刻度线处，调节平衡螺母，使指针指在分度盘的_，天平平衡。把该固体放在天平左盘，平衡时右盘砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示，该固体的质量为_g。用量筒测该固体的体积时，用细线将小金属球绑在固体下方（具体
15、测量过程如图乙所示）。该固体的体积为_cm3。该固体的密度为_kg/m3。(2)实验结束后，小明没有利用天平和量筒，用弹簧测力计，细线、烧杯和足量的水又测出了小金属球的密度，具体过程如下：用细线系着小金属球，将其挂在弹簧测力计下，测出小金属球的重力G；在烧杯中装入适量的水，将挂在测力计下的小金属球完全浸没在水中（小金属球没有碰到烧杯底和侧壁），读出弹簧测力计示数F；该小金属球体积V小金属球=_（用字母表示，水的密度为水）；该小金属球的密度小金属球=_（用字母表示，水的密度为水）。【答案】 (1). 中线处 (2). 16.4 (3).20 (4).0.82103 (5). (6). 【解析】【
16、分析】(1)调平天平遵循左偏右调、右偏左调的原则，使指针指在分度盘的中线处，天平平衡；读取天平示数时应将砝码质量与游码示数相加；通过量筒两次的示数之差可以求出该固体的体积；该固体的密度可利用密度的公式计算得出；(2)利用称重法测量小金属球浸没水中受到的浮力；利用阿基米德原理求出金属块排开水的体积（小金属球的体积）；根据小金属球的重力求出其质量，再利用密度公式求小金属球的密度。【详解】(1)1将天平放在水平桌面上，把游码调至标尺左端的零刻度线处，调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处，天平平衡。2图甲中该固体的质量m=10g+5g+1.4g=16.4g3图乙中该固体的体积V=60mL-40mL=
17、20mL=20cm34该固体的密度(2)5小金属球受到的浮力因为小金属球浸没水中，所以小金属球的体积6小金属球的质量小金属球的密度12.（2020湖北省鄂州市)物理创新小组在某次实践活动中，采集了一块矿石（矿石不吸水），想测出矿石的密度。(1)在测量体积之前，要观察量筒的_；(2)测量过程的情景如下图，其中测质量时有一处操作有误，那么正确且合理测量质量的操作顺序为_；根据所测的数据，算出矿石的密度为_g/cm3（保留一位小数即可）。【答案】 (1). 量程和分度值 (2). DAC (3).【解析】【详解】(1)1用量筒测量矿石的体积时，首先要观察量筒的量程和分度值。(2)2测量质量的操作顺序
18、为先将游码归零，调节横梁平衡，将矿石放在左盘，右盘放砝码，若此时不平衡，应增减砝码或移动游码，不能再调节平衡螺母，故B错误，则测质量的操作顺序为DAC。3由C可知，矿石的质量由排水法测量矿石的体积，量筒的分度值为，则矿石的体积根据密度公式可得矿石的密度13.（2020广东省）受“曹冲称象”的启发，小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水（密度为水）、油性笔等，测量小玻璃珠的密度，如图所示，实验步骤如下（请将步骤补充完整）：如图甲，取一定数量的小玻璃珠放入空碗中，再把碗放入盛有水的水盆中，用油性笔在碗外壁上标记水面的位置；如图乙，往量筒内倒入适量的水，记下量筒中水的体积V1；如图丙，取出碗中所有的小
19、玻璃珠并放入量筒中，记下小玻璃珠和水的总体积V2；如图丁，将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内，直到标记处与碗外水面_，记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3。完成下列填空（选用V1、V2、V3和水，表示以下物理量）：(1)小玻璃珠的总体积为V=_；(2)小玻璃珠的总质量为m=_；(3)小玻璃珠密度的表达式为=_；(4)在不改变实验方法的前提下，请提出一条提高测量精度的措施：_（示例：在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗）。【答案】 (1). 相平 (2). (3). (4). (5). 换用分度值更小的量筒【解析】【详解】1如图丁，将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内，直到标记处与碗外水面相平
20、，记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3。(1)2小玻璃珠的总体积为(2)3图丙与图丁中量筒所测的体积差值即为丁图碗中水的体积小玻璃珠的总质量与丁图碗中的水质量相同，即为(3)4小玻璃珠密度的表达式为(4)5换用分度值更小的量筒，可提高测量精度。14.（2020福建省）在测量某液体密度的实验中。(1)把托盘天平在水平工作台上，将游码移到标尺左端_刻度线处，指针位置如图甲所示，应将平衡螺母向_调节，使天平横梁平衡；(2)将装有待测液体的烧杯放在天平左盘，平衡时，右盘砝码质量和称量标尺上的示数值如图乙，待测液体和烧杯的总质量为_g；(3)将烧杯中适量的液体倒入量筒内，液面位置如图丙，则量筒中的液体
21、体积为_mL。称得剩余液体和烧杯的总质量为22g，则液体的密度为_g/cm3；(4)小明提出另一种测量待测液体密度的方案，器材有弹簧测力计、金属块、水和两个烧杯。简要步骤如下：分别往两个烧杯中装适量的水和待测液体；将金属块挂在弹簧测力计下，静止时测力计示数记为F1；将挂着的金属块浸没在水中（未接触烧杯），静止时测力计示数记为F2；将挂着的金属块浸没在待测液体中（未接触烧杯），静止时测力计示数记为F3；液体的密度液=_（用水及测得的物理量表示）。【答案】 (1). 零 (2). 右 (3). 82 (4).50 (5).1.2 (6).水【解析】【详解】(1)12实验前，将天平放在水平台面上，将
22、游码移到标尺的零刻线处，调节平衡螺母，使天平静止时指针指在分度盘的中央刻度线上，图中指针偏向分度盘的左侧，将平衡螺母向右调节。(2)3天平平衡时物体质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值；由图知，标尺的分度值为0.2g，则待测液体和烧杯的总质量m总=50g+20g+10g+2g=82g待测液体和烧杯的总质量为82g。(3)4如图乙所示, 量筒的分度值为1 mL，量筒中液体的体积为50cm3。5量筒内液体的质量m=82g22g=60g液体的密度为=1.2g/cm3待测液体的密度为1.2g/cm3。(4)6由题知，金属块在被测液体中受到的浮力F浮=F1F3根据阿基米德原理得F1F3=Vg所以
23、V=金属块在水中受到的浮力F浮= F1F2根据阿基米德原理得F1F2=水Vg所以V=因为金属块浸没在被测液体中和浸没中水中的体积相等，所以=则未知液体密度表达式=水15.（2020北京市）测量某种液体密度的主要实验步骤如下(1)用调节好的天平测量烧杯和液体的总质量，当天平再次平衡时，如图甲所示，烧杯和液体的总质量为_g；(2)将烧杯中的部分液体倒入量筒中，如图所示，量筒中液体的体积为_cm3；(3)用天平测出烧杯和杯内剩余液体的总质量为74g；(4)计算出液体的密度为_g/cm3。【答案】 (1). 122 (2).60 (3).0.8【解析】【详解】(1)1如图甲所示，天平标尺的分度值为0.2g，游码右端在2g处，则烧杯和液体的总质量m=100g+20g+2g=122g(2)2如图乙所示，量筒分度值为2mL，液柱上表面在60mL处，则量筒中液体的体积V=60mL=60cm3(4)3由实验步骤(1)(3)可知倒入量筒中的液体质量为则液体的密度